conseil supérieur de la météorologie - Météo

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MINISTÈRE DE L’ECOLOGIE, DU DEVELOPPEMENT DURABLE ET DE L’ENERGIE
CONSEIL SUPÉRIEUR DE LA MÉTÉOROLOGIE
CSM/SP/EE/N° 2015-2
COMPTE-RENDU DE LA REUNION
COMMISSION "ENVIRONNEMENT-ENERGIE"
DU 11/12/2015
Participants (Saint Mandé)
Carole Bellevaux – Météo-France, correspondante de la commission
Raphaëlle Kounkou-Arnaud – Météo-France, secrétaire de la commission
Jean-Pierre Mac Veigh – Météo-France, secrétaire permanent du CSM
Colombe Peyrusse – RTE
Laurence Rouïl – INERIS, présidente de la commission
Participants (Toulouse)
Lydie Audonnet-Falga – Météo-France (ENM/Formation permanente)
Sylvie Guidotti – Météo-France (DSM/EC/Environnement et Santé)
Elisabeth Icart – Météo-France (D2C/DV/chef de marché énergie)
Aude Lemonsu – Météo-France/CNRS (CNRM/GMME/TURBAU)
Frédéric Marin – Météo-France (DSO/DOA : observations en altitude)
Olivier Mestre – Météo-France (DirOP/COMPAS/DOP : prévision, statistique, informatique)
Alexandre Paci – Météo-France (CNRM/GMEI)
Greg Roberts – Météo-France (CNRM/GMEI)
Nathalie Rouchy – Météo-France (DSM/EC/Etudes Consultance - Grands Comptes)
Participants (par webconférence)
Sabrina Célié – CNR Direction de l’énergie
Laurent Dubus – EDF R&D
Abdelkrim Mezdour – Météo-France (DIRN/Etudes et climatologie)
Stanislas Siblot – CNR Direction Ingénierie - Etudes Conception Services
***
OUVERTURE DE LA REUNION
La réunion est ouverte par Laurence Rouïl, présidente de la commission « Environnement-Energie » après un
rapide tour de table des participants. Les membres de la commission « santé » du CSM ont été invités à y
participer.
S. Siblot présente en quelques mots la Compagnie Nationale du Rhône (CNR) à l’occasion de la première
participation de la CNR à la commission.
1 – « Quelques éléments sur la prévision de rayonnement », par Olivier MESTRE (COMPAS)
Les diapositives de la présentation sont dans le fichier annexe 1.
En préambule, O. Mestre indique qu’une réunion a été organisée par la Direction Centrale des activités
Commerciales de Météo-France à ce propos il y a quelques mois.
Les adaptations statistiques (AS) sont des adaptations locales des prévisions de variables météorologiques
par adaptation de sorties de modèles de prévision numérique. Elles visent à réduire les erreurs systématiques
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des modèles (dues à une paramétrisation physique incomplète, la résolution du modèle (mauvaise prise en
compte du relief), le masque terre/mer) ainsi que les erreurs persistantes (introduites suite à des changements
de modèle numérique ou dues à une situation météorologique mal prévue).
On recherche ainsi des relations statistiques entre un prédictand : variable observée localement, (ex : le vent
à 10 mètres) et des prédicteurs : variables prévues par le modèle de prévision numérique ( ex : le vent à
différents niveaux du modèle, et/ou des observations) par différentes approches et en utilisant différents
outils statistiques.
Les AS de rayonnement existent pour les « points station » mais il y a peu de stations de mesure. MF teste
donc actuellement l’apport des AS sur des données de rayonnement spatialisées ce qui permettrait d’avoir
des données de rayonnement corrigées sur une grille, utilisées pour la prévision de données de production
photovoltaïque. Le test est effectué sur deux points de grille (fermes photovoltaïques) au midi solaire.
Le modèle utilisé est le modèle ARPEGE de MF, les données observées sont issues de la base HelioClim (2
ans ½ de données). Différentes méthodes sont testées (Régression linéaire simple, Modèle linéaire standard
et avec interactions, Boosting, Forêt Aléatoire) et des scores sont calculés.
HelioClim est une base de données spatialisées de rayonnement global ou direct estimées à partir de données
satellite (Meteosat) de résolution 3-4 km élaborée par l’Ecole des Mines (http://www.oie.minesparistech.fr/Valorisation/Outils/HelioClim/).
Description des résultats :
- La régression linéaire sur le fichier d’apprentissage est meilleure que sur le fichier test car il y a un
ajustement des données.
- Particularité du boosting : on observe un bon ajustement sur les données du fichier d’apprentissage
mais cela ne se répercute pas sur les données du fichier de test.
- Le modèle linéaire avec interaction est une bonne méthode mais cela reste variable selon les sites.
- Le modèle quadratique semblerait la meilleure méthode.
- La forêt aléatoire présente plus de dispersion mais a de meilleurs résultats aux extrémités de la
distribution.
Les prédicteurs utilisés sont le rayonnement théorique, le flux visible, la température, l’humidité relative et la
nébulosité (en tant que prédicteur intégré : évaluation par l’épaisseur optique).
Conclusion :
Les résultats montrent une amélioration nette de la sortie directe, mais cela reste un travail lourd. La question
est donc de savoir dans quelle mesure cela améliore ce qui est fait actuellement à partir des AS en points
station et donc si cela a un intérêt côté photo-voltaïque.
Si on se cale sur HelioClim, on va imiter les caractéristiques de cette base. Cela va t-il réellement améliorer
le produit ?
Questions/Réponses
Remarque : Laurent Dubus précise qu’HelioClim reste la meilleure estimation pour EDF mais qu’elle
présente un biais pour les angles solaires faibles. Elle reste néanmoins la référence pour EDF. Les AS faites
en station ne sont pas utilisées par EDF car le gain n’est pas suffisant. Il y aurait sans-doute un intérêt pour
les AS spatialisées.
O. Mestre rappelle qu’un stage encadré par EDF a été réalisé sur les mêmes sites, les résultats de ces 2
études seraient à croiser.
Q1 : L. Dubus : Les travaux ont pour l’instant été menés avec le modèle Arpege, serait-il possible de
faire la même chose avec le modèle du CEP pour les 2 cas qui marchent le mieux ?
O. Mestre : c’est possible mais il faut intégrer un changement de résolution ce qui demande un
investissement pour récupérer les archives sur une grille à 0,125°. On peut néanmoins compléter l’étude avec
le modèle du CEP.
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Q2 : L. Rouïl : Quid d’Arome ?
O. Mestre : L’étude a été réalisée avec Arpege. Donc pour des questions de comparaison des études, il
vaut mieux garder le même modèle. Cela reste possible avec Arome mais le modèle ne va pas aussi loin en
échéances… Cependant, l’étude pourrait être refaite.
L. Dubus : Le modèle Arome est très utile pour J et J+1 mais on a besoin de plusieurs jours d’échéances
donc Arome reste insuffisant.
Remarque : S. Siblot : La CNR produit des prévisions d’énergie photovoltaïque. Les résultats sont
cohérents avec ce qui a été présenté. La méthodologie est similaire. La CNR y voit également un intérêt pour
l’amélioration de la prévision de rayonnement.
Il existe plusieurs technologies de photovoltaïque, ce qui conduit à un intérêt pour différents paramètres de
rayonnement (direct, diffus, etc.). Les nouvelles technologies (tracker) n’utilisent que le rayonnement direct,
tandis que les parcs plus classiques utilisent le rayonnement global incident (pour simplifier : avec le
rayonnement direct c’est assez facile, avec le rayonnement diffus c’est plus difficile).
Par ailleurs, certains parcs reliés à RTE ont des exigences de prévisions au pas de temps semi-horaires.
Il serait particulièrement intéressant de comparer les études et d’échanger sur ces problématiques.
O. Mestre : En-dessous du pas de temps horaire, on ne peut faire que de l’interpolation temporelle car les
modèles météo ne fournissent que du pas de temps horaire.
Il est possible de réaliser des AS spatialisées de rayonnement avec HelioClim.
Les AS de rayonnement direct en points station sont produites par le pôle énergie de MF.
Le rapport de stage de M. Riverain pourrait être diffusé.
Q3 : J-P. Mac Veigh : Quels pourraient être les débouchés ?
O. Mestre : C’est la question que se pose l’équipe. Le produit est réalisable mais son intérêt doit être
démontré : dans quelle mesure cela améliore-t-il ce qui est fait à partir des AS actuelles en points stations ?
Une réflexion doit être menée avec la D2C (commerce), la D2I (missions institutionnelles) et le pôle énergie.
Aujourd’hui, les travaux en sont au stade de la R&D, il n’y a pas de plan de mise en production actuellement.
Il faut avant tout chercher des partenaires pour voir l’utilité du produit, et disposer des données qui
permettraient de l’alimenter correctement.
Ainsi se pose la question de la mise à disposition d’HelioClim, qui est en partie gratuite pour le monde de la
recherche (http://www.soda-is.com/eng/index.html) mais dont l’exploitation commerciale est assurée par
Transvalor SA (http://www.transvalor.com/fr/cmspages/transvalor-innovation.27.html), filiale de MINES
Paris Tech/ARMINES.
En conclusion, la présidente L. Rouïl souligne la pertinence du produit qui pourrait être l’occasion de
collaborations bilatérales entre MF et les membres de la commission.
2 – « Présentation du projet EUREQUA – premiers résultats », par Aude LEMONSU
(CNRM/GMME)
Le projet EUREQUA (Evaluation mUltidisciplinaire et Requalification environnementale des QUArtiers) est
un projet ANR interdisciplinaire de plusieurs années (2012-2017, fin prévue en février 2017). La
problématique repose sur la notion de qualité environnementale en tant que valeurs objectives et subjectives
caractérisant les espaces de vie. Il a pour objectif d’évaluer la qualité environnementale à l’échelle du
quartier (ex à Marseille, Toulouse et Paris) en articulant une approche physique (mesure, modélisation) et
une approche sensible (perceptions, représentations des habitants/usagers).
Interviennent dans ce projet le CNRM, le CEREA (dispersion de particules, qualité de l’air), L’IFSTTAR
(acoustique) et le LRA (architecture), mais aussi des laboratoires de sciences humaines et sociales (LISST,
LAVUE, LPED), des urbanistes et des acteurs locaux. Les habitants et acteurs participent à différents
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moments, lors d’entretiens préalables, d’expérimentations et de définition des scénarios de requalification
des quartiers.
Etapes :
- Mise en place d’une méthodologie : expérimentation + modélisation. Les campagnes expérimentales
s’organisent selon un protocole commun interdisciplinaire (mesure des paramètres physiques et
enquêtes usagers/décideurs). La modélisation numérique permet également l’amélioration et/ou le
développement de modèles et le couplage de modèles CFD, acoustiques et climat urbain pour
représenter les scénarios d’aménagement à évaluer. Les 3 quartiers choisis à Marseille, Paris,
Toulouse sont à forts enjeux environnementaux, notamment liés au trafic routier, n’ont pas de projet
de réaménagement en cours et présentent à la fois une hétérogénéité du panel d’habitants et une
diversité du tissu urbain
- Réponse aux objectifs techniques : élaborer un diagnostic de la qualité environnementale de quartiers
existants et évaluer les scénarios d’aménagement des quartiers.
- En bout de chaîne, élaboration d’un guide méthodologique plutôt qu’un outil d’aide à la décision clé
en main
Exemple de Toulouse
Le protocole expérimental s’appuie sur un réseau de 10 stations de mesures pendant 6 mois (jan-juin 2014) et
3 périodes d’observations intensives (POI de 3 jours aux 3 saisons jan-avril-juin) avec des parcours de
mesures physiques et certains points d’arrêt pour des mesures plus poussées (température, humidité, vent,
température radiante afin d’en déduire un indice de confort thermique, l’UTCI) ainsi que des enquêtes
couplées à certains parcours. A cela se sont ajoutées des mesures par caméra thermique (température des
façades), des mesures acoustiques et de qualité de l’air.
Analyse des résultats
L’analyse de la variabilité microclimatique se fait à l’échelle d’un quartier (même ordre de grandeur qu’un
îlot de chaleur urbain à l’échelle de la ville), l’échelle du quartier étant celle ressentie par les habitants et
celle fonction de l’aménagement. L’amplitude de la différence peut varier en fonction des conditions
météorologique et du tissu urbain et ses hétérogénéités.
Une relation statistique entre l’amplitude de température et les paramètres météorologiques (valables pour
chacun des 3 sites et pour les différentes saisons) est établie ; elle permet de travailler sur l’amplitude de
variabilité de la température à fine échelle en fonction de la typologie urbaine et de définir des indicateurs
urbains dans le but de mieux reproduire les variabilités sous-mailles dans les modèles de climat urbain.
Les mesures météorologiques sont croisées avec les résultats des questionnaires « SHS », classés en
« positif/négatif » afin de déterminer si les gens différencient les points d’arrêt, s’il y a un lien entre le
confort ressenti et les mesures microclimatiques.
Il en ressort que :
- l’humidité n’est pas perçue.
- la température est bien évaluée, les différences de températures sont bien évaluées par les gens d’un
point d’arrêt à un autre. En terme de ressenti par contre, la température est perçue uniquement en
terme de chaud/froid.
- Le vent est très important dans l’évaluation du confort, avec un effet inversé l’hiver et l’été.
- Différents points d’arrêt ont la même classification même si la question ne porte que sur le confort
climatique (le bruit et d’autres paramètres viennent influencer le ressenti).
- Il n’y a pas de lien significatif entre la température et le ressenti des gens.
En conclusion, le confort climatique est associé à beaucoup d’autres paramètres que les paramètres
climatiques.
Les scénarios de réaménagement des quartiers ont été construits avec les habitants et retouchés par les
scientifiques ensuite.
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L’exploitation des données croisées va se poursuivre pour aboutir au guide méthodologique à destination des
responsables du cadre de vie.
Questions/Réponses
Q1 : F. Marin : La simulation prend-elle en compte l’âge des personnes, leur activité (vélo, footing,
marche), etc.?
A. Lemonsu : l’enquête se fait à pied, tous ensemble. Le profil de chaque individu (âge, métier, histoire
dans le quartier) est réalisé pour les habitants, mais aussi pour certains volontaires.
Q2 : L. Rouïl : Le problème rencontré avec les données de qualité de l’air va t-il pouvoir se résoudre ?
Est-il prévu d’investiguer ce point ?
A. Lemonsu : L’équipe a eu un souci avec le traitement des données ; il y a également eu des vols de
capteurs ou du vandalisme. Du coup, on se retrouve avec un problème de recalage des données mobiles de
qualité de l’air, et il est difficile de produire des données de qualité de l’air de même qualité que les autres
paramètres. Par contre, les stations fixes sont ok et seront exploitées en fin de travail.
Q3 : G. Roberts : De quels capteurs de qualité de l’air s’agit-il ? Et côté bruit ?
A. Lemonsu : Ce sont des mesures de NO2. Côté bruit, des enregistrements en continu sont effectués le
long du périphérique, dans des zones plus calmes ainsi que des mesures mobiles. Des calculs très poussés
sont réalisés par l’IFSTTAR sur l’ambiance sonore du quartier ainsi qu’une modélisation de bruit pour
produire des cartes d’ambiance sonore du quartier.
Q4 : L. Audonnet-Falga : Par quels paramètres la notion de confort est-elle faussée ?
A. Lemonsu : Nous n’en sommes qu’au démarrage du croisement de toutes les données. A noter que les
points évalués négativement sont le long du périphérique. La question climatique passe en second plan par
rapport aux autres aspects. L’aspect esthétique influence la perception environnementale. La question de la
qualité de l’air est souvent associée à proximité d’une zone de trafic mais n’est pas ressentie.
3 – « Les campagnes de mesures du projet BACCHUS : étude de l’impact des aérosols dans le
changement climatique », par Greg Roberts (CNRM/GMEI)
Cet exposé présente les résultats préliminaires de ce qui est fait avec des drones.
Le projet BACCHUS est un projet européen conduit par l’Ecole Polytechnique fédérale Suisse à Zurich
(www.bacchus-env.eu/). Les objectifs sont de :
- Déployer des systèmes aériens pilotés à distance (RPAS : drones) pour accéder à la dimension
verticale et compléter les mesures au sol
- Faire le lien entre les mesures au sol et les mesures satellites.
- Évaluer les interactions aérosols-nuages dans des environnements climatiques contrastés.
Présentation du système
Le drone présente de nombreux avantages : le système de navigation est embarqué dans l’avion, il va suivre
la trajectoire préprogrammée. La communication avec l’avion pendant le vol et un pilotage de sécurité sont
possibles.
Les campagnes de mesures sont calées avec des mesures au sol (chimie, météo) et comparées aux mesures
satellitaires (nuages). On mesure les noyaux de condensation nuageuse au sol, on suit la fabrication des
gouttelettes en s’élevant, ce qui permet de connaître les propriétés microphysiques des nuages.
On utilise différents capteurs : carbone-suie, rayonnement (albédo et extension du nuage), aérosols,
température, humidité, pression, vent, capteurs de nuages, répartis sur 4 drones différents dédiés à
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l’atmosphère, les aérosols, la pollution et les nuages. Enfin, un couplage avec des capteurs au sol est effectué
pour construire un profil vertical et le comparer avec les données satellitaires.
Mesures à Chypre
L’île concentre une grande partie de la pollution de l’Europe (air) mais aussi de la Turquie, à laquelle
s’ajoutent les sables en provenance des zones désertiques et des sels marins.
Cinquante deux vols de recherche ont été effectués, selon différents plans de vol (profil en spirale, profil en
spirale + transverse à la base du nuage, plan en croix, transverse à différentes altitudes), ainsi que des
mesures au sol et par lidar (ce qui donnes des profils verticaux de nuages et de poussières). La couche limite
est bien visible.
Voir l’exemple de mesures sur la diapo n°10 : on distingue plusieurs couches d’aérosols dans la couche
limite avec des poussières en provenance de l’Arabie Saoudite et de l’Afrique. Ces mesures sont utilisées
pour étalonner le lidar.
Il y a un cas avec nuage : le capteur de rayonnement permet de calculer l’extension du nuage et de le
modéliser (à partir des noyaux de condensation).
Mesures en Irlande
La zone retenue est battue par des vents d’ouest donc on la considère comme « propre » en terme de
pollution. On va donc regarder les différences de concentration en poussières par rapport à Chypre.
La fenêtre de vol est grande : zone de 6 km*5 km, avec un plafond à 11000 pieds (3350 m), mais les
conditions d’atterrissage étaient difficile et le vent était de 8-10 m/s.
Quarante deux vols de recherche ont été effectués, selon différents plans de vol (profil en spirale, profil en
spirale + transverse à la base du nuage, profil à l’intérieur du nuage, flux océanique de surface avec des vols
quasi rasants pour voir les aérosols en provenance de la mer en fonction du vent). Une caméra all-sky (fish
eye) en mode stéréoscopique a été utilisée pour orienter les drones vers les nuages, pour suivre les nuages et
gagner du temps pour les mesures.
On obtient des profils verticaux de concentration en aérosols : la couche limite est très neutre, très stable et
les profils mesurés sont assez représentatifs de ce qu’il se passe à la base des nuages :
- une couche limite bien mélangée sous une inversion à 1200 m,
- une couche d’aérosols au-dessus de l’inversion (liés aux particules issues des feux de la biomasse
transportés au-dessus de l’Atlantique, non visible depuis le sol
La mesure de vitesse de vent en 3D se fait lors des vols en croix. Le vol se situe juste en-dessous du nuage et
permet de mesurer la montée des aérosols dans le nuage. On utilise ensuite des images satellites pour
comparer aux mesures et confirmer les propriétés microphysiques des nuages mesurées par satellites.
En conclusion, il existe désormais différents projets utilisant les drones : VOLTIGE, BACCHUS (FP7),
BACC+, SkyScanner, STRAP, MIRIAD.
BACCHUS s’intéresse aux aérosols dans le cadre du changement climatique et est en cela novateur puisque
ces aspects aérosols / changement climatique sont encore peu connus.
Questions/Réponses
Q1 : L. Audonnet-Falga : De combien de drones disposez-vous ?
G. Roberts : Environ 10. Nous travaillons en partenariat avec l’ENAC (depuis 13 ans). Les avions sont
des jouets du commerce équipés. Des vols en simultané sont possibles (jusqu’à 4) lorsque les conditions le
permettent. L’opérateur gère l’atterrissage et le décollage (ce dernier est possible « à la main » ou via une
rampe avec un élastique) grâce à 4 télécommandes. L’atterrissage se fait avec un filet pour protéger les
capteurs.
Q2 : Quid de la centralisation des données ?
G. Roberts : L’envoi des données au sol se fait en temps réel (c’est important pour repérer la couche limite
et les bases des nuages). Le post-traitement des données se fait quand les avions se posent au sol. Des liens
avec la modélisation (Large Eddy Simulation) sont faits pour connaître la microphysique des nuages. Une
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base de données de caractéristiques microphysiques des nuages dans différentes régions différentes est en
cours d’établissement.
Q3 : A Chypre, des poussières venues d’Afrique ont été mesurées à très haute altitude par le lidar ;
pourquoi les avions n’ont-ils pas volé si haut ?
G. Roberts : Il existe de fortes contraintes de navigation aérienne et technique pour les drones. La limite est
fixée à 2100m par la navigation aérienne. Avec les avions utilisés, il serait techniquement possible d’aller 1
km plus haut mais pas plus (risque de problèmes d’autonomie liés au nombre d’heures de vol de l’avion).
Actuellement, un changement d’avion est en cours pour pouvoir monter plus haut (autonomie de l’avion plus
longue pour une même charge utile : jusqu’à 4-5 km d’altitude).
Q4 : Est-il prévu d’autres lieux ?
G. Roberts : Il reste encore une zone tropicale et une zone polaire à couvrir. Un workshop a lieu en janvier
pour choisir les lieux.
4 – « La campagne PASSY-2015 : dynamique atmosphérique des épisodes de pollution hivernale », par
Alexandre PACI (CNRM/GMEI)
Une campagne de mesure a été menée l’hiver dernier dans la vallée de l’Arve (vallée alpine étroite), en lien
avec la qualité de l’air.
Contexte
La vallée de l’Arve est une vallée d’une centaine de km avec plusieurs zones urbaines. Un plan de protection
de Plan de Protection de l’Atmosphère (PPA) y existe depuis 2012 afin d’agir pour la qualité de l’air : les
seuils de polluants sont en effet souvent dépassés dans cette zone (taux supérieurs à ceux du périphérique
parisien !) alors qu’il n’y a que 10000 habitants.
Lors des nuits claires et froides, une inversion de température se met en place et les polluants s’accumulent
dans les basses couches. Ce problème est accentué en zone de relief dans les vallées. Un suivi de qualité de
l’air par Air Rhône-Alpes est fait depuis plusieurs années (programme DECOMBIO). Des mesures sont
effectuées à Passy et Sallanches (5 km de distance) et les valeurs sont très différentes de celles fournies par
Air Rhône-alpes
pourquoi ?
Sites de mesure
La vallée de l’Arve est une zone fermée vers Chamonix et Cluses formée par une bande étroite de 2 km de
large, parfois seulement 200 m de large. Le fond de vallée est à 500 m et un relief abrupt culminant à 2000 m
l’entoure. C’est un lieu difficile à modéliser, avec 2 vallées qui communiquent (Megève et Bonnan).
L’instrumentation se fait sur un site principal au centre de la vallée plus des sites satellites :
- Site 1 : mesures in situ et télédétection : couches du sol jusqu’à 4-5 km (Température, humidité,
vent) ; Il y a également un ballon captif et des radiosondages effectués pendant les POI ; la
microphysique du brouillard est déterminée à l’aide d’un radiomètre.
- Site 2 : instruments de télédétection scannant : lidar vent et lidar aérosol (à l’horizontale pour
compléter les profils verticaux).
- Site 3 : Site Air Rhône-Alpes à Passy : mesures de rayonnement, visibilité + des paramètres
chimiques.
- Site 4 : c’est là que se trouve le 2e radiomètre ;
- Site5 : scintillomètre + capteurs expérimentaux
L’équipement s’est fait entre novembre 2014 et avril 2105, pour une POI en février : 2 épisodes de pollution
et donc 2 POI ont eu lieu pendant cette période (1er épisode plus marqué) : 6-14 février et 17-20 février.
Plusieurs autres périodes d’intérêt ont été relevées (novembre, janvier et mars dans une moindre mesure).
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Présentation des POI :
- POI1 : Des radiosondages ont eu lieu à haute cadence (toutes les 3h). L’échantillonnage pendant la
POI donne 6 jours avec [PM10]>50 µg/m3 et 2 jours avec [PM10]>80 µg/m3, avec des pics à 162
µg/m3. On a une forte inversion qui persiste en journée, une situation avec neige (il a neigé avant la
POI), la fonte de la neige pendant la POI (impact de la neige sur la situation), et un cas de brouillard
givrant pendant la POI.
- POI2 : La situation est différente, avec une situation plutôt pré-printanière que typiquement
hivernale, d’où un intérêt sur l’impact de la neige en comparant les 2 POI. L’intensité de l’inversion
augmente puis diminue, l’inversion la plus forte correspond aux jours où les concentrations de
polluants étaient les plus fortes.
Premiers résultats :
La mesure par radiomètre micro-ondes donne un profil toutes les 5 mn de température et humidité, entre 0 et
2000 m. Cela permet de suivre la formation de l’inversion la nuit, le brassage en basses couches la journée
avec l’inversion qui perdure au-dessus. L’évaluation de la qualité de ces profils est en cours, avec la
combinaison de ces données de radiomètre avec les données de radiosondage.
Les circulations sont complexes ; la force du vent présente de fortes variations typiques de fortes inversions
avec une vitesse radiale, un vent qui remonte la pente puis s’inverse et à nouveau trois couches de vent de
direction différentes sur moins de 1000 m d’épaisseur. La coupe horizontale montre le vent qui remonte la
vallée vers 16h et qui descend vers 22h, d’où un impact de l’orographie.
Des liens sont mis en évidence entre pollution et inversion de température qui peut être un instrument utile
pour les ASQA pour le suivi des PM10.
Modélisation
Un travail complémentaire est mené avec le modèle MesoNH pour l’étude des circulations dans la vallée, le
cycle de la couche limite atmosphérique et la détermination de processus pilotes pour voir ce qu’il sera utile
de travailler dans les futurs modèles de prévision numérique du temps.
Des travaux sont également menés avec le modèle Arome pour l’évaluer dans les zones de relief.
Questions/Réponses
Q1 : A. Mezdour : A quelle résolution est utilisé MesoNh ?
A. Paci : 100m et le 1er niveau vertical est à 6m. C’est encore un peu grand pour représenter les vents de
vallée, idéalement, il faudrait le premier niveau vertical à 4 m. On a essayé de diminuer la résolution de
MesoNH., et ces valeurs représentent un compromis entre une haute résolution et un plantage du modèle.
Q2 : J.P. Mac Veigh : Y-a t-il des mesures concomitantes des sources d’émissions de polluants ?
A. Paci : Il y a 4 stations Air Rhône-Alpes et des cadastres d’émissions établis par Air Rhône-Alpes. Les
sources sont dans la vallée, il y a peu d’advection à méso-echelle. Elles sont liées au trafic routier (autoroute
du Mont Blanc), au chauffage au bois, à un site d’incinération d’ordures ménagères, et à un site de
production de graphite pour l’industrie nucléaire et photovoltaïque.
Un programme d’aide à la rénovation du chauffage au bois a été lancé.
Une station mobile a été déployée sur le site 1 par Air Rhône-Alpes. Le LGGE a mesuré le black carbon dans
2 longueurs d’ondes pour différencier le trafic routier du chauffage au bois. Il y a également des capteurs
expérimentaux à analyser.
Le projet est étalé sur 5 ans, les mesures terminées mais les analyses sont en cours (plusieurs thèses). Une
discussion sur les suites possibles de la campagne pourra être abordée une fois l’analyse des données
avancée.
L. Rouïl : La vallée de l’Arve est une des zones les plus problématiques en termes de qualité de l’air en
dehors de la région parisienne. C’est en partie dû à des spécificités météorologiques donc c’est une très
bonne chose que Météo-France s’empare du sujet. L’intérêt suscité est grand pour les développements et
résultats obtenus.
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Q3 : J.P. Mac Veigh : Y-a t-il des mesures de restriction de la circulation ?
L. Rouïl : oui. L’Ademe soutient également une expérimentation du renouvellement des chaudières à
bois et industrielles. Un Plan de protection de l’atmosphère est spécifiquement dédié à la vallée de l’Arve
(http://www.developpement-durable.gouv.fr/PPA-de-la-vallee-de-l-Arve.html).
Q4 : L. Rouïl : Existe-t-il le même type de problème récurrent dans la vallée du Pô ? Y-a t-il une
collaboration avec des collègues italiens ?
A. Paci : Il existe des projets italiens sur les zones de relief, mais pas de connaissance sur la vallée du Pô
en particulier. Il y a un projet de refaire la campagne de mesure dans les Alpes côté italien.
Q5 : A. Mezdour : Y-a t-il une corrélation entre la mesure du radiomètre et le niveau de la particule ?
Air Rhône-Alpes est-il intéressé par cet instrument ?
A. Paci : Une réflexion de leur côté a eu lieu au printemps et a montré leur intérêt. Air Rhône-Alpes est
équipé d’un lidar vent (mesure à haute cadence, toutes les 5s) qui mesure la turbulence en basses couches.
Mais ce sont des données pas faciles à analyser pour une ASQA d’où l’intérêt de la collaboration MFASQA. Cependant, le paramètre le plus important reste le profil de température plutôt que le vent.
Un Lidar aérosol est testé : au travers des scans horizontaux et verticaux, on voit des structures horizontales
qui se déplacent et qui sont liées aux aérosols. Il peut éventuellement être utilisé pour déduire le déplacement
des masses d’air et le calcul des vitesses à partir du déplacement des aérosols.
5 – Suivi des vœux 2015
E-E/15 Vœu 1
Présentation et documentation suivie des systèmes de prévision numérique du temps
de Météo-France
Notant
La richesse et la diversité des informations disponibles sur le site Internet www.meteofrance.fr et dans le rapport annuel de
recherche et de développement du CNRM, sur le développement et la performance des modèles utilisés par Météo France et sur
leurs applications opérationnelles
Considérant
-
L’intérêt des utilisateurs de disposer d’une information synthétique et facilement accessible notamment pour les
utilisations professionnelles opérationnelles ou de recherche
L’évolution constante des systèmes de prévision numérique du temps,
Le Conseil Supérieur de la Météorologie demande à Météo-France d’évaluer la documentation qu’il serait nécessaire de valoriser
pour répondre à ces attentes et les besoins de présentation et de synthèse pour sa mise à disposition sur Internet, notamment
pour ce qui concerne l’état des systèmes de prévision, les avancées scientifiques réalisées par Météo France et les évolutions des
performances.
Le document présenté et fourni lors de la session de printemps est disponible sur le site du CNRM
dans la rubrique « Les modèles/Modèles atmosphériques/Les modèles de prévision numérique du
temps » : http://www.cnrm-game.fr/spip.php?article977
Il est proposé en séance qu’il soit ajouté sur le site internet de MF dans la rubrique :
« Comprendre/Prévoir le temps/La prévision du temps/Les modèles de prévision de MF » :
http://www.meteofrance.fr/prevoir-le-temps/la-prevision-du-temps/les-modeles-de-prevision-demeteo-france , en bas de page en ajoutant une petite phrase et le document sous la forme d’un «
pour en savoir plus ».
Tél. 01 77 94 76 42
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La commission évoque la pratique du CEP en termes d’information de ses usagers ; serait-il
possible qu’une mailing liste ouverte à l’extérieur soit mise en place afin d’être tenu au courant des
ajouts et nouveautés ? De même, sur le site du CEP lors d’une montée de version de modèle, sont
disponibles les scores entre l’ancienne et la nouvelle version du modèle ainsi que la documentation
spécifique à la montée en version.
Le vœu peut être considéré comme partiellement satisfait puisque beaucoup d’informations ont été
données. Il reste à travailler sur la valorisation du document et éventuellement à réfléchir sur une
newsletter.
Suites données par Météo-France :
Une présentation sur les systèmes de prévision numérique du temps opérationnels de Météo France et leurs évolutions a été faite
par Joël Stein de la Direction des Opérations de MF, lors de la réunion du 20/03/2015. A la demande des membres de la
commission , un document synthétique a été fourni à cette occasion. Ce document a été rendu disponible sur le site internet du
CRNM sur la page de présentation des modèles de prévision numérique du temps : http://www.cnrmgame.fr/spip.php?rubrique68.
Sur
les
aspects
communication,
il
existe
la
rubrique
actualités
sur
le
site
www.meteofrance.fr
(http://www.meteofrance.fr/actualites/24370693-meteo-france-ameliore-ses-systemes-de-prevision-numerique-du-temps) et il
est possible de s’abonner au fil twitter de l’établissement @meteofrance(https://twitter.com/meteofrance) permettant d’être
tenu au courant en temps réel des actualités de Météo-France, ses coulisses et toutes les informations nécessaires pour suivre et
comprendre les phénomènes météorologiques et climatologiques.
Beaucoup d’informations ont été données ; il reste maintenant à améliorer la valorisation de ce document via une mise à
disposition « plus visible » pour le grand public.
Vœu partiellement satisfait
E-E/15 Vœu 2
Prévisions de rayonnement global
Notant :
Les travaux importants menés par Météo France dans le domaine des méthodes d’adaptations statistiques pour améliorer la
fiabilité des prévisions de certains paramètres météorologiques notamment la température, le vent et la nébulosité, d’une part,
et les développements attendus dans les modèles de prévision opérationnelle d’autre part (en particulier le modèle AROME)
Considérant :
-
l’insuffisance de la qualité actuelle des prévisions de rayonnement en regard des besoins des utilisateurs,
et l’intérêt que pourrait représenter une amélioration de ces prévisions de rayonnement, notamment pour les
applications dans le domaine de l’énergie,
Le Conseil Supérieur de la Météorologie demande à Météo-France de présenter les pistes possibles pour améliorer la prévision
de rayonnement, en développant en particulier les progrès attendus en termes de performance et en indiquant un calendrier
prévisionnel de réalisation.
Les pistes possibles ont été abordées mais la difficulté de la question reste. Une analyse est à mener
pour voir le réel apport par rapport à l’investissement demandé.
Tél. 01 77 94 76 42
Page 10 sur 12
Pour RTE, l’intervention d’aujourd’hui a été intéressante. Il reste une étude complémentaire à
mener, mais côté utilisateurs et/ou en collaboration, avec les données dont on dispose.
Pour la CNR également, la présentation d’aujourd’hui a été intéressante et elle rentre dans les
besoins d’utilisateurs finaux énergéticiens. La CNR a également un intérêt pour un pas de temps
infra horaire, mais aussi pour les rayonnements direct et diffus. MF travaille essentiellement sur le
rayonnement global.
Pour EDF, il manque encore des éléments sur le plan de travail et une vision de l’avenir. Il reste des
questions sur l’opportunité des développements mais aussi sur la disponibilité des données. La
Commission a cependnt bien pris note de la difficulté d’établir un plan de travail devant les
difficultés mises en évidence par les différentes présentations et les questions qu’elles ont suscité
sur l’investissement nécessaire.
Le vœu est considéré comme satisfait par la commission.
Suites données par Météo-France :
Les différentes pistes possibles ont été abordées à travers des présentations d’Olivier Mestre et des échanges lors des deux
dernières réunions de la commission (20/03/2015 et 11/12/2015) mais la question reste difficile à résoudre techniquement.
L’apport d’adaptations statistiques spatialisées de rayonnement global pour les applications photovoltaïques est à étudier
éventuellement dans le cadre de collaborations bilatérales avec certains membres de la commission. L’ approche présentée lors du
CSM est à valider par ces derniers.
Vœu satisfait
6 – Projet de vœux 2016
Une consultation va être faite par mail en demandant notamment un retour sur l’opportunité de reformuler ou
non un vœu pour 2016 sur le rayonnement. Une recherche de collaboration peut être menée ou un traitement
de la question de manière bilatérale en raison du caractère très spécifique de la demande.
Il est possible d’établir une convention de confidentialité avec la CNR pour que MF dispose des données
(cela peut faire l’objet d’un point particulier dans la convention de partenariat CNR-MF).
L. Dubus (EDF) évoque une problématique de mesures et d’estimation de l’atténuation du flux solaire par les
aérosols près du sol (jusqu’à 300m) pour des techniques d’énergie solaire à concentration : le flux solaire
direct est conduit jusqu’à un miroir qui ré-émet de manière quasi horizontale jusqu’à une tour de
concentration de 150 à 200 m de haut mais qui est atténué par les aérosols.
Une démonstration sur les moyens de mesure pourrait être envisagée, répondant à un intérêt côté
environnement et côté énergéticien, du type présentation des travaux de MF sur la mesure des aérosols au
niveau du sol et jusqu’à quelques centaines de m + enjeux environnementaux.
7 - Questions diverses
Eléments de calendrier :
Assemblée Générale 2016 du CSM : le vendredi 20 mai à Paris (hors St-Mandé a priori)
Réunion des présidents de commission avec le PDG de Météo-France le jeudi 17/03/2016 au matin pour la
validation avec lui des documents de bilan des vœux 2015 et d’énoncé des vœux 2016.
8 – Proposition de sujets à aborder lors de la prochaine réunion
Présentation par la CNR de leurs travaux.
Tél. 01 77 94 76 42
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9 – Date de la prochaine reunion
La prochaine réunion de la commission Environnement Energie du CSM aura lieu le jeudi 7 avril au matin
en visioconférence entre Saint-Mandé et Toulouse.
Les membres de la Commission Santé sont chaleureusement invités à y participer.
La commission Santé se tiendra par ailleurs le lendemain matin et invite de même les membres de la
commission Environnement -Energie.
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Tél. 01 77 94 76 42
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conseil supérieur de la météorologie - Météo

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